2015年6月8日
为小鼠提供环境富集需要复杂的挑战性设置,以及全面的饲养管理和操作技术,以确保小鼠产生稳定的代谢和抗肿瘤效应。本方案提供了详细的操作步骤,用于在小鼠中重现上述效应。
本实验的目的是提供在环境富集条件下饲养和维持动物所需的详细信息,这种条件可在小鼠中产生显著的代谢和抗癌效应。首先,在一个大型容器中设置富集型饲养环境,放置跑轮、跑筒、窝盒、管道、木块和笼盒等物品。第二步是将动物引入这一新环境。
接下来,通过定期更换箱内物体的位置和类型,并提供新鲜的食物和水,以维持富集环境。最后一步是清洁已从环境中取出的物体,使其能够在未来重新使用。最终,在动物安乐死后对其组织进行分析。
这种环境富集技术通过激活下丘脑交感神经脂肪细胞轴,显示出脂肪量减少、能量消耗增加、对饮食诱导肥胖的抵抗能力增强,以及白色脂肪向棕色脂肪的表型转化。本方法详细描述了为实验啮齿类动物建立富集环境的具体步骤,以增强其对癌症和代谢性疾病的抵抗能力。首先,使用杀孢子消毒剂喷洒并擦拭大型富集箱的内部。
根据制造商的说明,使用浸有30%乙醇或自来水的纸巾、毛巾擦拭饲养箱,并用纸巾擦干,以去除之前消毒剂的任何气味。在丰富化环境中使用带有SOR型轮子的塑料管状窝穴以及其他各种类似塑料屠宰工具的玩具。清洗这些玩具的方法与之前相同,使用之前已清洗过的金属跑轮。
如果跑轮上的油漆开始褪色,导致动物在跑轮上奔跑时发出噪音,可在跑轮与轴的连接处涂抹少量凡士林。在丰富化环境中使用木制圆木。用手清除木圆上的垫料或其他碎屑以清洁圆木。
然后通过高压灭菌器在干燥程序或纺织物程序下对原木进行灭菌,该程序可达到121摄氏度并持续15分钟。使用洁净的饲养笼,尺寸介于29厘米×18厘米×12.5厘米至30.5厘米×19厘米×14厘米之间。在笼子前下方设置一个用于喂食和饮水的金属丝网架,并切割出一个直径至少为5厘米的孔洞,以便小鼠进出。
首先,将约四分之一英寸的玉米芯实验室动物垫料铺入干净的大号丰容箱中,厚度为2至2.5厘米。接着,将两到三个之前的主动脉瓣叶小块放置在箱体的一角,以隔离出约1,225平方厘米的区域。
然后在圆木围出的区域内,放置三个带 SOR 轮的胶合装置,确保轮子有足够的空间自由旋转。接着组装塑料管,使多个支管从中央连接件向外分出。
将这段管子放置在容器中间的两个角落处。放置一个装有与容器相同垫料的饲喂笼,每个饲喂笼前端的孔应朝向容器的中心。
在每个饲养笼顶部放置一个装有鼠粮的食物和水线。添加水瓶。将一个11.5厘米的转轮、一个20.5厘米的转轮和一个28厘米的转轮放入箱中。
然后在丰富化饲养箱内放置四到五个类似塑料兔笼的玩具或隧道。用微隔离滤纸覆盖饲养箱,并使用长尾夹将滤纸固定在箱体上。将动物从标准笼具转移到丰富化饲养箱时,应将标准笼具侧放于饲养箱内,使动物能够自由地从标准笼具进入丰富化饲养箱。
不要让筑巢材料被转移到 enrichment bin 中。每次可在富集环境中同时饲养 10 至 20 只年龄、性别和遗传品系相同的动物。应确保每天观察动物是否有患病或痛苦的迹象。
必要时,每周两次轻轻抓取动物以进一步检查其健康状况。检查饲料和饮水量,确保饲料和饮水能够维持至少两天。同时整理跑轮和环境丰富化玩具,使其分布均匀且便于动物使用。
每周更换一次被污染的环境丰富物,最好在将小鼠移出环境时进行。出于实验目的,移除喂养笼和金属丝架,并更换为装有新鲜食物的清洁笼子和架子。将水瓶更换为干净的水瓶。
关键是要重新布置丰富化物品,以确保装置的关键要素得以保留,但丰富化物品的位置有所改变。检查大型丰富化箱的其余部分,必要时进行清洁。每两周用铲子清除脏垫料,并铺上新的干净垫料。
进行每周的饲养管理时,需用手或通过笼具清洗机清洗玩具。每月清理大部分垫料时,应先移除环境丰富化玩具和饲喂笼,再铲除垫料。更换新鲜垫料,并确保笼内各区域均有约两厘米厚的 bedding。每三个月或根据动物实验方案要求,彻底清除所有垫料和玩具,并对环境丰富化用具容器进行消毒,清洗方法同前。所有动物组均应维持相同的12小时光照-12小时黑暗循环。
将小鼠饲养在微隔离笼具的丰富环境中时,在对照组笼具中提供与丰富环境相同的玉米芯垫料,并在普通小鼠笼具中加入一个4厘米×4厘米的巢穴材料,使用Maister Maker巢穴,每笼饲养3至5只同性别小鼠。笼内不提供任何玩具管或窝盒。若笼具未连接自动供水系统,则需在笼内放置一个金属食架用于盛放饲料,并配备一个饮水瓶。
每天监测动物的健康状况,确保动物有充足的食物和水。更换或清洁笼具、饲喂线、食物和水。每周一次,按照之前的方法清洁笼具和金属丝架。
将三周龄雄性小鼠置于丰富环境或对照笼中饲养五周,随后每只小鼠皮下接种 10⁵ 个细胞。结果显示接种后 17 天 B16 黑色素瘤的肿瘤重量。每组包含 10 只动物。
星号表示此处通过学生 t 检验计算得到的 P 值小于 0.05。将三周龄小鼠置于环境富集条件下饲养六天。六天的富集环境暴露可降低肾周白色脂肪组织的脂肪垫重量。
该图显示,在富集环境中饲养六天后,相对于体重而言,棕色脂肪组织、表皮白色脂肪组织和腹膜后白色脂肪组织的脂肪垫重量均有所降低。接下来的两个图表展示了小鼠在富集环境中饲养四周后的结果,如图所示,在环境富集四周后,除棕色脂肪组织外,所有其他类型脂肪的脂肪垫重量均降低。四周的环境富集使除棕色脂肪组织外的所有脂肪类型的脂肪垫重量相对于体重均有所下降。
观看此视频后,您应该能够充分了解如何建立并维持一种可诱导抗癌和抗肥胖效应的小鼠富集环境。
本方案概述了为小鼠建立富集环境的步骤,该环境可促进代谢健康并降低癌症风险。文中详细说明了环境的设置、维护和监测方法,以确保动物处于最佳生存条件。
标准化的实验小鼠环境富集方案对于在临床前研究中获得可重复的代谢和肿瘤表型至关重要。可控的富集条件有助于围绕能量消耗、脂肪含量及肿瘤生物学开展可靠的假设检验,直接影响靶点验证和机制层面的风险评估。一致的实施方案可支持代谢与癌症模型在转化研究中的连续性,并提升研究组合的可信度。
环境富集方案处于早期发现与临床前模型开发的交汇点,既支持靶点验证,也支持转化研究。